电阻按照阻值大小可分为高电阻(100KW以上)、中电阻(1W ~100KW)和低电阻(1W 以下)三种。一般说导线本身以及和接点处引起的电路中附加电阻约为>0.1W,这样在测低电阻时就不能把它忽略掉。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥(又称开尔文电桥)消除了附加电阻的影响,适用于10-5~102 W电阻的测量。本实验要求在掌握
双臂电桥工作原理的基础上,用双臂电桥测金属材料的电阻率。
本实验所使用仪器有 QJ36型双臂电桥(0.02级)、JWY型直流稳压电源 (5A15V)、电流表(5A)、RP电阻、双刀双掷换向开关、0.001W标准电阻(0.01级)、超低电阻(小于0.001W)连接线、低电阻测试架(待测铜、铝棒各一根)、直流复射式检流计(AC15/4或6型)、千分尺、导线等。
1. 启动实验程序,进入实验窗口,如下图所示。
2. 双击打开待测电阻架的界面,将铜棒拖入测试架上。并调节滑块间距离为50cm。
3. 调节双臂电桥的R1R2电阻为1000欧姆,并将确认“粗”“细”按钮弹起。
4. 确认检流计在测量档(x1,x0.1,x0.01),接通电源对检流计调零。不允许在短路档调零。 并按实验电路图连线。(连线操作方法见仪器说明)。连线完成如下图所示。
5. 闭合开关,打开电压源的电源开关,闭合双刀双掷开关,按下双臂电桥的“粗”按钮。这时检流计示数发生偏转,调节双臂电桥的R,是电桥平衡,记录R的值。
6. 利用双刀开关换向,正反方向各测量3组数据。
7. 将测试架上两滑块距离调为40cm,重复测量。将铜棒换成铝棒,重复测量。
8. 使用螺旋测微器测量金属棒的直径,根据测量的数据计算两个金属棒的电阻率。